Forschungsprojekte mit POLAR 5

20.12.2008 - 22.01.2009

Expeditionsleiter: Dr. Daniel Steinhage

Die Messflüge mit POLAR 5 werden für die drei Projekte CryoVEx ANT (CryoSat Validation/Calibration Experiment in Antarctica), Reconnaissance Berkner Island und WEGAS (West-East Gondwana Amalgamation and its Separation) durchgeführt. An den Projekten sind neben Forschern des AWI auch Kollegen des British Antarctic Survey (BAS), der ESA und des Instituts für Planetare Geodäsie der Technischen Universität Dresden beteiligt. Das Flugzeug steht dafür zwischen dem 18/12/2008 und dem 22/01/2009 zur Verfügung. Für jedes Projekt muss die wissenschaftliche Instrumentierung angepasst werden. Dies geschieht an der Neumayer Station, da dorthin die Messausrüstung im Container verschifft werden kann.

Ziel von CryoVEx ANT ist es mit dem Radaraltimeter ASIRAS der ESA und Laseraltimetern die Oberflächentopographie von Blaueisfeldern nahe der Schirrmacher Oase, wo sich auch das Flugfeld Novolazarevskaya befindet, zu kartieren. Forscher der Technischen Universität Dresden führen an ausgewählten Testfeldern am Boden mit GPS Referenzmessungen durch. Ziel der bodengebundenen und flugzeuggestützten Messungen ist es, schon vor dem Start des Satelliten CryoSat II zu verstehen, welche Einflüsse die verschiedenen Eisoberflächen auf die Signale des Satelliten haben. Das es in der Arktis keine ausgedehnten Blaueisfelder, blauschimmerndes blankes, kompaktes Eis,  gibt, können diese Testmessungen nicht wie andere Akivitäten zur Validierung  und Kalibrierung des CryoSat II in der Arktis durchgeführte werden. CryoSat II ist speziell auf die Vermessung von Eisoberflächen und ihrer Veränderung ausgerichtet.

Für Reconnaissance Berkner Island ist nur ein Messflug über Berkner Island, dem größten Eishöcker der Antarktis, vorgesehen. Mit diesem Messflug soll ein so genannter doppelter Raymond Bump, eine Struktur im Eis, die mit dem Eisradar erfasst werden kann und die Aufschluss über die mechanischen Eigenschaften des Eises gibt, kartiert werden. In älteren bodengebundenen Eisradarmessungen der Westfälischen-Wilhelms-Universität ist dieser Ramond Bump nur unvollständig erfasst worden, da das Profil nicht optimal zur Struktur orientiert ist und das Abbildungsvermögen des eingesetzten Radars an seine Grenzen stieß. Der geplante Messflug soll aufzeugen, ob das vom AWI an Bord der POAR 5 betriebene Radarsystem eine ausreichend große Eindringtiefe und hohes vertikales Auflösungsvermögen besitzt, um den Ramond Bump  zu erfassen. Fällt der Testflug positiv aus, so werden weitere Flüge zum Studium der Struktur folgen.

Das Projekt WEGAS ist auf die Kartierung von Strukturen in der Erdkruste unter dem antarktischen Eisschild ausgerichtet. Dazu werden auf den Messflügen, die das Gebiet süd-östlich der Schirrmacher Oase überdecken, die Eisdicke, das Magnet- und Schwerefeld bestimmt. Ergänzt werden die Messungen vom Flugzeug aus mit Referenzmessungen am Boden, um die zeitliche Variation des Erdmagnetfeldes, bzw. die Drift des eingesetzten Gravimeters zu erfassen. Neben der geophysikalisch-geologischen ausgerichteten Auswertung, werden die Datensätze auch zur Validierung von satellitengestützten Messungen genutzt.